Hur förbättrar man åldringsbeständigheten hos gummitätningar?

De viktigaste typerna av åldrande av gummitätningar

Gummitätningåldrande hänvisar till processen för försämring av prestanda hos gummimaterial under inverkan av miljöfaktorer (som ljus, värme, syre, ozon, mekanisk stress, etc.). De viktigaste typerna av åldrande inkluderar:

Termiskt oxidativt åldrande: Under den kombinerade verkan av värme och syre genomgår gummimolekylkedjan oxidativ nedbrytning eller tvärbindning.

Ozonåldring: Ozon reagerar med gummidubbelbindningar, vilket resulterar i ytsprickor (ozonsprickor).

Fotoåldring: Ultravioletta strålar utlöser den fotooxidativa nedbrytningen av gummimolekyler, vilket producerar fria radikaler för att påskynda åldrandet.

Fuktig värmeåldring: I en miljö med hög luftfuktighet främjar vattenånga hydrolysen av gummi eller påskyndar oxidation.

Mekaniskt åldrande: Dynamisk stress och friktion orsakar mikrosprickor att fortplanta sig, vilket ytterligare accelererar åldrandet.

En metod för att förbättra åldringsbeständigheten hos gummi

Materialval och formuleringsoptimering

Välj typ avgummitätningmed utmärkt åldringsbeständighet:

Gummi med hög mättnad: såsom hydrerat nitrilbutadiengummi (HNBR), etylenpropylengummi (EPDM) och fluorelastomer (FKM), på grund av den höga mättnaden i molekylstrukturen, det låga dubbelbindningsinnehållet och bättre oxidations- och ozonbeständighet .

Silikongummi (SiR) är utmärkt på att motstå värme, ozon och UV men relativt svag på att bibehålla mekanisk styrka.

Optimering av receptdesign:

Fyllmedel: Nanofyllmedel (som nano-silika eller nanokalciumkarbonat) eller modifierat kolsvart väljs för att förbättra gummits styrka och åldringsbeständighet.

Mjukgörare: Välj mjukgörare med god stabilitet, såsom ftalater (DOA, DOP) eller miljövänliga mjukgörare, för att undvika åldrande orsakat av mjukgörarens nedbrytning.

Tvärbindningssystem: Använd ett tvärbindningssystem för peroxid (som di-tert-butylperoxid) istället för tvärbindning med svavel för att undvika problemet med termisk och syrenedbrytning av vulkaniserat gummi.

Lägg till anti-aging medel

Anti-aging-medlet är en viktig åtgärd för att förbättra åldringsbeständigheten hos gummitätningar. Vanligt använda anti-aging medel inkluderar:

Antioxidant:

Antioxidanter inkluderar hydrokinon (BHT) och fosfit, som kan fånga fria radikaler och bromsa oxidantreaktioner.

Ultravioletta absorbatorer, som bensofenoner (UV-531) och parabener, absorberar ultravioletta strålar och omvandlar dem till värme.

Metallpassivator: hämmar reaktionen av gummi med katalytiskt oxiderade metalljoner.

Ozonhämmare:

Paraffinvax (t.ex. mikrokristallint paraffin): Förhindrar ozonexponering genom att migrera till gummiytan för att bilda en barriär.

Kemiska ozonhämmare (t.ex. difenylaminer, aminantioxidanter): reagerar med ozon för att minska ozonkoncentrationerna.

Samstabilisatorer: Används synergistiskt med antioxidanter och UV-absorbenter för att förbättra den övergripande skyddseffekten.

Förbättra produktionsprocessen

Strikt kontroll av vulkaniseringsförhållandena: Övervulkanisering kan leda till gummiåldringsproblem, och vulkaniseringstemperaturen och -tiden bör optimeras.

Blandningslikformighet: undvik för många eller för få lokala komponenter för att säkerställa att anti-aging-medlet fördelas jämnt.

Förbättrad termisk oxidation vid bearbetning: Minskad luftkontakt under blandning och vulkanisering, vilket minskar risken för oxidation.

Ytskyddsåtgärder

Ytbeläggning: Applicera anti-aging beläggningar (som polyuretanbeläggningar och kiselsyrebeläggningar) på gummiprodukter för att bilda en fysisk barriär.

Spraya skyddsvätska: Spraya en vätska som innehåller antioxidanter för att fördröja åldringsprocessen.

Ytbeläggning: Metallbeläggningar eller kompositbeläggningar används för att förbättra UV-beständigheten.

Kontroll av miljöfaktorer

Skydda mot ljus: Minska UV-strålning, till exempel att använda förpackningar som är släckta eller förvara i mörker.

Fuktsäker: kontrollera den omgivande luftfuktigheten för att undvika fukt och främja åldrandet av gummi.

Lagring vid låg temperatur: Att förvara gummiprodukter i en miljö med låg temperatur kan bromsa åldringshastigheten.

Undvik kontakt med aktiva substanser: Undvik kontakt med oljor, organiska lösningsmedel, syror och alkalier, som kan påskynda åldrandet av gummi.